IC封裝基板簡介
IC封裝基板或稱IC載板,主要是作為IC載體,並提供晶片與PCB之間的訊號互聯,散熱通道,晶片保護。是封裝中的關鍵部件,佔封裝工藝成本的35~55%。IC基板工藝的基本材料包括銅箔,樹脂基板、幹膜(固態光阻劑)、溼膜(液態光阻劑)、及金屬材料(銅、鎳、金鹽)等,工藝與PCB相似,但其布線密度線寬線距、層間對位精度及材料的靠性均比PCB高。
IC封裝基板發展可分為三個階段:第一階段, 1989-1999,初期發展。以日本搶先佔領了世界IC封裝基板絕大多數市場為特點;第二階段, 2000-2003 快速發展。臺灣、韓國封裝基板業開始興起,與日本形成「三足鼎立」;第三階段, 2004年起,此階段以FC封裝基板高速發展為鮮明特點。
全球IC基板生產以日本為主,產值佔60%,包括第一大廠IBIDEN、SHINKO、NGK、Kyocera、Eastern等;臺灣廠商位居第二、佔30%,包括NanYa、Unimicron、Kinsus、ASE等;韓國則以SEMCO、Deaduck、LG為主要生產者。基板依其材質可分為BT(BismaleimideTriacine)和ABF(AjinnomotoBuild-up Film)兩種。BT材質含玻纖,CTE小,不易熱脹冷縮,材質硬、線路粗。主要用於手持設備、通信設備和存儲;ABF材質線路較精密,導電性好、為Intel主導使用,廣泛用於PC產品。生產BT基材(wire bond)主要為日商MitsubishiGasChemical(三菱瓦斯化學)、Hitachi Chemical(日立化成)各佔全球市場50%、40%。 ABF基材,日本Ajinomoto(味之素)是唯一供應商。
基板結構:
疊層結構,由不同厚度的材料堆疊而成,有導電材料和非導電材料;過孔,用於連接不同層信號的孔。結構包含Via Hole(鑽孔)、Via Land(孔環)、Hole Wall(孔壁)、Hole Cap(鑽孔封帽)、Plugging Ink(塞孔油墨)等;表面處理(Surface Treatment),EG(電鍍金)、Ni thickness(鎳層厚度)、Au thickness(金層厚度)等……
基板加工涉及的主要問題:
Layer structure capability(疊層結構能力),Trace/Pattern capability(圖形/走線能力),Fingerpitch capability(金手指間距能力),CF/SM registration capability(阻焊加工能力)Drill capability(鑽孔能力),Surface treatment(表面處理),Dimension tolerance capability(尺寸公差控制能力)……
基板線路製作工藝:
減成工藝(Subtractive Process):全面電鍍(PanelPlating),圖形電鍍(PatternPlating),混合電鍍(Panel-PatternPlating)。
加成工藝(Additive Process):全加成(Full Additive ),半加成(Semi-Additive),部分加成(Partial Additive)。
通過下面幾種常見的載板製作流程,大家可以對載板工藝有個大概了解。由於載板加工工藝流程複雜,只對其主要步驟進行了羅列,不明之處可以到微信群——「IC封裝設計」中去交流。對於加工步驟的詳細解釋說明,可以部分參考《IC封裝基礎與工程設計實例》第5章的內容。
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表面處理工藝(Surface Finish):
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常用IC載板材料特性:
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